大體積混凝土承臺(tái)溫度裂縫控制技術(shù)三

PAGE第7頁(yè)共7頁(yè)大體積混凝土承臺(tái)溫度裂縫控制技術(shù)1.概述某大橋?yàn)榉蛛x式橋梁，左線橋全長(zhǎng)353.843m，右線橋全長(zhǎng)349.976m。橋跨布置均為40m（引橋）+（72+120+72）+40m（引橋）組成，主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，引橋?yàn)檠b配式預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁。其中主墩承臺(tái)共4個(gè)，其結(jié)構(gòu)尺寸均為：13.5m（順橋向）×8.5m（橫橋向）×4.0m（高度）。每個(gè)承臺(tái)小計(jì)混凝土459m3。根據(jù)設(shè)計(jì)及業(yè)主要求，整個(gè)承臺(tái)混凝土一次澆筑完成，該承臺(tái)隸屬大體積混凝土結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)文件擬定的降溫系統(tǒng)為循環(huán)水降溫（即在承臺(tái)內(nèi)埋設(shè)3道每道125m的冷卻水管，詳見(jiàn)冷卻系統(tǒng)和測(cè)溫系統(tǒng)布置圖）。2.大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的機(jī)理大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，是混凝土隨著溫度變化而發(fā)生膨脹或收縮的結(jié)果。一方面是混凝土由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，另一方面是結(jié)構(gòu)物的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束，應(yīng)阻止這種應(yīng)變。一旦溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土所能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫?，F(xiàn)將產(chǎn)生裂縫的主要原因分述如下：2.1水泥的水化熱作用由于水泥的水化熱作用，混凝土澆筑后要經(jīng)歷升溫期、降溫期和溫度穩(wěn)定期三個(gè)階段。升溫階段，水泥產(chǎn)生的水化熱大量的聚集在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，內(nèi)外溫差使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，若大于相應(yīng)齡期的容許拉應(yīng)力時(shí)就有可能產(chǎn)生裂縫；降溫階段，新澆混凝土受內(nèi)部鋼筋、封底混凝土及樁頭約束而不能自由收縮，此時(shí)彈性模量相對(duì)較低，若降溫梯度過(guò)大就容易產(chǎn)生較大的溫度拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力大于相應(yīng)齡期的混凝土容許拉應(yīng)力時(shí)，也容易產(chǎn)生溫度裂縫，因此水泥的水化熱作用是影響大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的主要因素。2.2外界氣溫變化的影響大體積混凝土在施工階段，受外界氣溫變化的影響是顯而易見(jiàn)的。因?yàn)橥饨鐨鉁赜?，混凝土的澆筑溫度也愈高，而外界溫度下降，又增加了混凝土的降溫幅度，從而增加?nèi)外混凝土的溫度梯度。通內(nèi)部的溫度是各種溫度的疊加，而溫度應(yīng)力則有溫差所引起的溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。2.3約束條件與溫度裂縫的關(guān)系大體積混凝土由于受到溫度變化會(huì)產(chǎn)生變形，而這種變形又受到自身和外界的約束，便產(chǎn)生了應(yīng)力，這就是溫度變化引起的應(yīng)力狀態(tài)。而當(dāng)應(yīng)力超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，便引起裂縫。2.4混凝土的收縮變形混凝土中80%的水分需要蒸發(fā)掉，而多余的水分蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮，這種收縮很大程度上是有可逆現(xiàn)象的。若有約束，即可引起混凝土的開(kāi)裂，并隨齡期的增加而發(fā)展。3.防止大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的措施通過(guò)對(duì)大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的機(jī)理分析，在施工過(guò)程中主要從降低水泥水化熱、通水散熱、混凝土養(yǎng)護(hù)、嚴(yán)格控制拆模時(shí)間等幾方面做好混凝土溫度控制工作，確保內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，盡量降低混凝土內(nèi)部溫度的升降速率。從而提高混凝土的抗?jié)B、抗裂、抗侵蝕的性能。3.1施工準(zhǔn)備3.1.1材料選擇3.1.1.1水泥大體積混凝土施工中應(yīng)選用水化熱較低的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥。同時(shí)要把抗壓強(qiáng)度、坍落度和混凝土的絕熱溫升綜合考慮起來(lái)。某些水泥的水化熱雖然較低，但強(qiáng)度較低，在配制混凝土?xí)r，就需要較多的水泥，這樣混凝土的絕熱溫升要比采用水化熱大、強(qiáng)度高的水泥還要多。經(jīng)綜合分析，采用湖北華新水泥廠生產(chǎn)的華新P.O32.5硅酸鹽水泥。壁3.焰1.1漢.2繞粗骨料摔采用弘翔采石痕場(chǎng)碎石，粒徑疊為廣5判～械31逝.5mm餓，含泥量嘉為夸0.2孫%衡，章選用粒徑較大遺、級(jí)配良好的虧石子配制的城混凝土立，和易性較好承，抗壓強(qiáng)度較瞞高，同時(shí)可以憑減少用水量及欄水泥用量，從述而使水泥水化取熱減少，降低組混凝土社絕熱怕溫升。亮3.牙1.1啦.3肝第細(xì)集料困采用岳陽(yáng)中砂漢，細(xì)度模數(shù)渠為陜2.柴8養(yǎng)，含泥量閑為權(quán)1.1沈%私。是選用平均粒徑煙較大的中、粗切砂拌制的箏混凝土各比采用細(xì)砂拌論制的許混凝土瘡可減少用水泛量拐10懸%劈左右，同時(shí)相資應(yīng)減少水泥用幣量，使水泥水觸化熱減少，降悠低豐混凝土米絕熱坊溫升，并可減盒少臺(tái)混凝土躺收縮。毀3.蝦1.1校.4飼外加劑戀通過(guò)分析比較剩及過(guò)去在其他盜工程上的使用紡，本銜混凝土洋所用外加劑確即定殃為考FLW-貸2灘緩凝高效減水仔劑，該減水劑奏屬陰離子表面蒙活性劑，主要牲成分雷是灌β騰-樂(lè)萘磺酸甲醛縮美合物?？捎行У玫販p少用水量抄、節(jié)約水泥用候量、增大坍落菠度、減低水灰蓮比、提高早期鴿強(qiáng)度，同時(shí)可旗有效地降低水礎(chǔ)化熱峰值，對(duì)習(xí)混凝土衫的收縮有補(bǔ)償色功能，從而提賞高餃混凝土軋的抗裂性。鑼3.腦1.筆2效斧混凝土驗(yàn)配合比臺(tái)確定店本配合比是按明照國(guó)家現(xiàn)行《川混凝土均結(jié)構(gòu)工程施工眼及驗(yàn)收規(guī)范》命、《泵送群混凝土唇配合比設(shè)計(jì)規(guī)陡范》中的有關(guān)珠技術(shù)要求進(jìn)行擁設(shè)計(jì)的。居表資1木穗混凝土配合比袋表棵材料鉆水泥岔砂榜碎石州（跪5~貼10mm尿）籍碎石唇（唱20~勺31.5mm禽）條水還外加劑挨每立方米用量芳（拼k豆g奧）伍409題765冤440長(zhǎng)660遠(yuǎn)176架4.09別移混凝土絮設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為圓：真C30程囑坐工放設(shè)計(jì)坍落度為究：娃14識(shí)0捧—腹180mm憲3.鑒1.3恒造冷卻辰系統(tǒng)與測(cè)溫系貪統(tǒng)葉3.綿1.3斷.1逐冷卻紡系統(tǒng)C1管道C3管道C2管道憑冷卻系統(tǒng)由兩晚部分組成，一動(dòng)部分為外部水?dāng)D系循環(huán)系統(tǒng)，恒即設(shè)有一個(gè)嫁50m作3材的高壓水池和蛇一個(gè)案200m察3促蓄水池堵構(gòu)成循環(huán)水；體另一部分為承驅(qū)臺(tái)內(nèi)部水系，秘每個(gè)承臺(tái)井內(nèi)部伐設(shè)擊有牢3志層直徑原32權(quán)mm蹄的贏冷卻水賽管，叔每癥層鄙冷卻管間壞距悲為賀1.0m四，耽同一錘層揪冷卻管相鄰管鉤間距為迫1.咽0凡m穴，具體布置見(jiàn)評(píng)：冷卻系統(tǒng)和例測(cè)溫系統(tǒng)布置鳥(niǎo)圖喝。在叢混凝土皺澆筑間前要求通水進(jìn)絞行密閉性試驗(yàn)鍬，防止管道在配接頭位置處漏舊水或阻塞。坦在稿混凝土選澆筑過(guò)程中亂趴鈴臘飛酷購(gòu)冷卻水管布置前圖C1管道C3管道C2管道丙要盡可能避開(kāi)棒冷卻管接頭處燕振搗，以防防就止接頭受振后討漏水。營(yíng)當(dāng)瘦通水散熱籮結(jié)束烏后迫要沃對(duì)琴冷卻暖管作壓漿處理聚。照3.昆1.3拍.2撐筒測(cè)溫系統(tǒng)穗為攔真實(shí)、爸準(zhǔn)確絞掌握瓶混凝土愚的內(nèi)部溫度，張以便控制誕混凝土縱的內(nèi)、外部溫抓差，確保溫差屈小于擺2突5單℃拾。在質(zhì)混凝土唐內(nèi)部預(yù)埋了溫律度傳感器。樸傳感器分三層筍預(yù)埋，具體位配置詳見(jiàn)：冷卻濾系統(tǒng)和測(cè)溫系躬統(tǒng)布置圖磚。皮冷卻系統(tǒng)和測(cè)飾溫系統(tǒng)布置圖寄里圍們折稼挖任注：圖中小圓魄表示溫度傳感營(yíng)器預(yù)埋位置閱享繩耗誤斷面餐圖艷宋拜退澤暖伏吃灶平面圖之紡3.2嶄混凝土某施工澡為確保大體積拒混凝土角施工質(zhì)量，保生證施工連續(xù)進(jìn)齒行，萌混凝土片澆筑時(shí)應(yīng)采黃用竄“粗分區(qū)定點(diǎn)、一填個(gè)坡度、循序史推進(jìn)、多層到經(jīng)頂燦”您的澆筑工藝。傻澆筑時(shí)先在一攀個(gè)部位進(jìn)行，釀待達(dá)到一定高攪度后（一般政3少0cm痛厚，有利于賞混凝土竭的散熱），役混凝土朝形成扇形向前葬流動(dòng)，然后在符其坡面上連續(xù)夏澆筑，依次類尊推，最后再移貢動(dòng)回原位繼續(xù)孝上次循環(huán)澆筑畏。鞭混凝土脈的乏澆筑設(shè)順序?yàn)樽远丈砭妙A(yù)留鋼筋位置已向外通澆筑丙，主要目的是房保證墩身附近舟處置混凝土葉的質(zhì)量找。在澆筑懷混凝土呢過(guò)程中振搗要乖全面、到位，貢防止漏振及離歪析現(xiàn)象發(fā)生，噸每次振搗上一傷層同時(shí)，應(yīng)插慢入下一層庸混凝土看5cm伸左右。殘?jiān)跐餐庵^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生販一定量的泌水奴和浮漿，它為防止小混凝土倒實(shí)體遮表面收縮裂縫識(shí)，斜施工中為此在料兩側(cè)的生模板半處藥設(shè)置預(yù)留孔，偽可以隨時(shí)將泌竭水及浮漿排出所，提高了博混凝土抹的密實(shí)性。勾在施工過(guò)程中刻確凱保團(tuán)混凝土此的下落高度小善于梯2.0m溉。滑在每層冷卻管豈全部覆蓋后，裁經(jīng)移1舌h匠后即將該層冷社卻水開(kāi)通，牽開(kāi)始時(shí)水流速次度速度不宜過(guò)鉛快。茶隨時(shí)間推移水州流速度逐漸增咳大，澆筑后第裹三天時(shí)雖通內(nèi)部溫度最恐高，春水流速度最大侵。水流速度根陣據(jù)水溫及境混凝土詞內(nèi)部溫度確定目。熊3.3砍養(yǎng)護(hù)渠及拆模衛(wèi)養(yǎng)護(hù)主要是起外到保濕和保溫灘作用，保溫的腦主要目的是減采少混凝土表面或的熱擴(kuò)散，降另低表面的溫度團(tuán)梯度，防止產(chǎn)撤生表面裂縫；狹保濕的主要目桃的是防止混凝浩土表面出現(xiàn)收途縮裂縫狼。車假混凝土茅澆筑亂前即用一層毛嫌氈外加兩層草頭袋將側(cè)面模板仗覆蓋，降低混檢凝土的內(nèi)外溫梢差，起到良好禮的保溫效果。壯在澆筑完靈混凝土近后較1看2脾～賓1禿8留小時(shí)內(nèi)差，在承臺(tái)上表傭面鋪設(shè)一層毛反氈和兩層草袋流灑水養(yǎng)生（若撫天氣炎熱干燥可可提前養(yǎng)護(hù)）涂。仔并堅(jiān)持在草袋秋表面灑水保濕食，使表面覆蓋賤層始終處于濕揭潤(rùn)狀態(tài)，但不甲使草袋處于飽保水狀態(tài)，以免雕失去保溫作用欲。剖混凝土姨內(nèi)部溫度與外挽界氣溫的差值丙來(lái)決定拆模時(shí)江間，若兩者溫蛋差大于簽2糊5術(shù)℃財(cái)，則不能拆模雁，繼續(xù)通水散泥熱；直至外界忍氣溫與信混凝土浴內(nèi)部溫差小于啦2灰5穩(wěn)℃輔時(shí)才可拆模撲（一般需低要帖5躲天）曾。雕拆模后將承臺(tái)宋側(cè)面隙用一層毛氈外荷加兩層草袋將賓側(cè)面模板覆蓋亦，并曬水養(yǎng)生駕。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不嘆得少能于滾1翼4胃天，若天氣炎知熱干燥應(yīng)延續(xù)備養(yǎng)護(hù)期怠至塊2撥8妨天。付4.濃溫度分析約根據(jù)測(cè)量收集驚的數(shù)據(jù)對(duì)混凝談土總體溫度變訂化過(guò)程分析：星混凝土入魄模趁12聚h荒內(nèi)升溫迅速，寶三天后內(nèi)部咬平均后最高溫度達(dá)到滾59個(gè)℃芽的峰值，隨后啊溫度板逐漸參開(kāi)始下降啦。慢開(kāi)始下平均下的降梯度為淚3.載7喚℃臥/仙d屋；塘后期下降丙梯擱度菜為百2.5框℃胞/d所，直至咬趨于平緩。自難澆筑撓開(kāi)始至拆模，愈共通水殖冷拍卻雜14勝天。拆模時(shí)竭（遣200牌7滲年贏5爐月稅9紫日容）殿外界氣溫奸28甜℃臣，承臺(tái)中心處則最高溫度為湊63?！娓?，距離承臺(tái)外嬌邊緣李2徐.5m蠅處的測(cè)點(diǎn)的平宜均溫度為幣49.5做℃隨，拆模時(shí)滿足走內(nèi)外溫差小于巾2吃5抗℃牧要求屬。歡喪溫度沿及豎直闖方向騙分布是：抹在承臺(tái)中心位晶置溫度最高，主沿此販中心位置卵向兩邊逐漸降趴低，涌其中頂層溫度持下降較快，底墾層溫度下降較粗慢。叉沿水平方向，薪從承臺(tái)中心到裁邊緣，溫度逐倚漸下降。騾右候線明3戒#潛墩承臺(tái)總體溫掩度促—先—錯(cuò)時(shí)間曲線圖全右脹線雜3燙#溪墩承臺(tái)中層溫說(shuō)度碎—仿—棵時(shí)間曲線圖武定期測(cè)絲得解冷卻水進(jìn)出溫孟度，從直觀上腎反映了冷卻管雁的降溫效果憶較理想慮，下表為測(cè)量泥的部分水溫?cái)?shù)盜據(jù)。腹表米2播右鴿線各3掠#崖墩承臺(tái)部分冷財(cái)卻水溫表很日期渡時(shí)間方進(jìn)水溫度據(jù)（列℃站）吃出水溫度潔（尿℃笛）便澆差值狼（港℃賀）牌備注堆2007.0打5.06們8:00稱20燈30.5糞10.5裹平均差值儀13.克5慢℃躬10:00畏21.5杠32.6燒11.1沙12:20綠24.4泄36.4禮12喜14:00爐26.8慶40.5處13.7頸16:00爭(zhēng)24.2電38.6括14.4浮17:50成20.2解36.4海16.2悉20:00射18.5齊34.2輸15.7必22:10仆16搞30.8捎14.85.結(jié)束語(yǔ)止某齡大橋右線浴橋似3箏#幕墩承臺(tái)大體積在混凝土薦于貴200惜7嘴年幟5帶月?tīng)?辦日尼16:2焰0炒時(shí)開(kāi)始澆筑，話2007碰年轟5躺月仍3仙日東18:3秀0曲時(shí)澆筑完畢，釣歷猴時(shí)添2暈6挪小掉時(shí)裹1徒0挑分鐘，澆筑耐混凝土臉459m造3重。經(jīng)浪通水賊冷卻扛14宰天后，拆模觀綿察：表面平整鋪、光潔，沒(méi)有熔發(fā)現(xiàn)溫度裂縫啄，證明采取的慮溫控措施是有暫效的。結(jié)合整敏個(gè)施工過(guò)程，砌得出以下結(jié)論漁供同類基